(57)【要約】  【課題】  水洗器の使用者による使用動作を確実にとらえることができる給水装置における自動給水方法および自動給水装置を提供すること。  【解決手段】  切換部６を用いて吐水状態と止水状態を切換え可能に構成された給水装置１において、赤外線センサ４を用いてこの給水装置１の給水部分Ｍ1 における赤外放射を測定し、この赤外放射の変化を所定の閾値Ｔｈａと比較することにより使用者の使用動作を認識して、切換部６を吐水状態に切換える。  【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
切換部を用いて吐水状態と止水状態を切換え可能に構成された給水装置において、赤外線センサを用いてこの給水装置の給水部分における赤外放射を測定し、この赤外放射の変化を所定の閾値と比較することにより使用者の使用動作を認識して、切換部を吐水状態に切換えることを特徴とする給水装置における自動給水方法。
【請求項２】
複数の素子を用いて赤外放射のイメージを捉え、この赤外放射のイメージの変化を求めて、この変化が所定以下になったときに切換部を止水状態に切換える請求項１に記載の給水装置における自動給水方法。
【請求項３】
給水部分に向けて光を照射する一方、対象物によって反射した反射光を検出し、この反射光が検出されなくなったときに使用者の使用動作の終了を検知して切換部を止水状態に切換える請求項１または２に記載の給水装置における自動給水方法。
【請求項４】
使用者の使用動作を感知する感知部と、この感知部からの感知信号が送られる制御部と、前記感知信号に基づいて制御部から送られる制御信号によって止水状態と吐水状態の切換えを可能とする切換部とを備え、かつ、前記感知部が赤外放射を測定してこれを感知信号として出力可能とする赤外線センサを有し、制御部が前記赤外放射の変化を所定の閾値と比較することにより使用者の使用動作を認識して切換部を吐水状態に切換える制御信号を出力するようにしたことを特徴とする自動給水装置。
【請求項５】
赤外線センサが複数の素子を用いて赤外放射のイメージを捉えるものであり、制御部が赤外放射のイメージの変化を求めて、この変化が所定以下になったときに切換部を止水状態に切換える制御信号を出力するようにした請求項４に記載の自動給水装置。
【請求項６】
感知部が給水部分に向けて光を照射する投光部と対象物によって反射した反射光を受光する受光部とからなる反射型センサを有し、制御部が反射型センサによって使用者の使用動作を感知しなくなったときに切換部を止水状態に切り換える制御信号を出力するようにした請求項４または５に記載の自動給水装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、給水装置における自動給水方法および自動給水装置に関するものであり、より詳細には赤外線センサを用いて人体などからの赤外放射を検出して、より確実な自動給水を行なう給水装置における自動給水方法および自動給水装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
図９は、赤外線光の反射によって使用者を検出する赤外線反射方式の自動給水装置５１の例を示している。図９において、５２は光（例えば赤外線や近赤外線など）Ｌ1 を使用者へ向けて照射するための投光部（図示せず）と使用者から反射して生じた反射光Ｌ2 を受光するための受光部（図示せず）とを備えた反射型センサ、５３は自動給水装置の吐水口、５４は洗面ボールである。また、ｍ’は前記反射型センサの検出視野である。
【０００３】
前記自動給水装置５１は使用者が前記検出視野ｍ’内に手を差し延べる動作（すなわち使用者の使用動作）を行なうときに、反射型センサ５２が使用者の手によって反射した反射光Ｌ2 を前記受光部を用いて受光することにより、反射型センサ５２がこれを感知することができる。そして、図示していない電磁弁などの切換部が吐水状態に切換えられて、吐水口５３から自動的に吐水を行えるようにしている。また、使用者が手を検出視野ｍ’外に出すことにより、反射型センサ５２は反射光Ｌ2 の検出ができなくなり、これによって前記切換部が止水状態に切り換えられて、止水することができる。
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−１３０１４２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、光Ｌ1 が洗面台の洗面ボール５４に向くよう投光部がセットされているので、例えばステンレス等の金属製の浅い洗面ボール５４を有する洗面台においては、使用者から反射した反射光Ｌ2 以外から同等の光が受光部に入射した場合に、これを誤って使用者の使用動作として感知するおそれがある。特に、図９に示すように、自動給水装置５１の近くに、前記光Ｌ1 と同じような光Ｌ1 ’を用いた他の反射型センサ５５を有する機器５６が配置されている場合に、この機器５６からの光Ｌ1 ’によって生じる反射光Ｌ2 ’が反射型センサ５２に入射して、自動給水装置５１が誤動作することがあった。
【０００６】
本発明は上述の事柄を考慮に入れてなされたものであって、その目的は、水洗器の使用者による使用動作を確実にとらえることができる給水装置における自動給水方法および自動給水装置を提供することである。  
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、第１発明の給水装置における自動給水方法は、切換部を用いて吐水状態と止水状態を切換え可能に構成された給水装置において、赤外線センサを用いてこの給水装置の給水部分における赤外放射を測定し、この赤外放射の変化を所定の閾値と比較することにより使用者の使用動作を認識して、切換部を吐水状態に切換えることを特徴としている（請求項１）。
【０００８】
複数の素子を用いて赤外放射のイメージを捉え、この赤外放射のイメージの変化を求めて、この変化が所定以下になったときに切換部を止水状態に切換えてもよい（請求項２）。
【０００９】
給水部分に向けて光を照射する一方、対象物によって反射した反射光を検出し、この反射光が検出されなくなったときに使用者の使用動作の終了を検知して切換部を止水状態に切換えてもよい（請求項３）。
【００１０】
第２発明の自動給水装置は、使用者の使用動作を感知する感知部と、この感知部からの感知信号が送られる制御部と、前記感知信号に基づいて制御部から送られる制御信号によって止水状態と吐水状態の切換えを可能とする切換部とを備え、かつ、前記感知部が赤外放射を測定してこれを感知信号として出力可能とする赤外線センサを有し、制御部が前記赤外放射の変化を所定の閾値と比較することにより使用者の使用動作を認識して切換部を吐水状態に切換える制御信号を出力するようにしたことを特徴としている（請求項4）。
【００１１】
赤外線センサが複数の素子を用いて赤外放射のイメージを捉えるものであり、制御部が赤外放射のイメージの変化を求めて、この変化が所定以下になったときに切換部を止水状態に切換える制御信号を出力するようにしてもよい（請求項５）。
【００１２】
感知部が給水部分に向けて光を照射する投光部と対象物によって反射した反射光を受光する受光部とからなる反射型センサを有し、制御部が反射型センサによって使用者の使用動作を感知しなくなったときに切換部を止水状態に切り換える制御信号を出力するようにしている（請求項６）。
【発明の効果】
【００１３】
請求項１に記載の本発明の給水装置における自動給水方法では、赤外線センサを用いてこの給水装置の給水部分における赤外放射を測定するので、人体などから放射される赤外線を検出して吐水状態への切換えを行なうことができる。また、人体などから放射される赤外線は、その波長がおよそ１０μｍ付近にピークを持つ中間赤外線であり、この赤外放射を用いて人体の体温と同程度の対象物の温度変化を検出することができる。
【００１４】
つまり、本発明の赤外線センサで用いられる赤外線の波長は、一般的な反射型センサにおいて用いられる赤外線の波長と異なっているので、周囲に赤外線反射方式の反射型センサを有する機器があったとしても、これによって赤外線センサが誤動作することがない。また、外部から太陽光などの熱源となる赤外線が入射しても、これによって測定対象となる部分の温度が急速に変わらないかぎり、赤外放射に大きな変化が起こることはなく、これによって赤外線センサが誤動作することがない。
【００１５】
また、使用者が給水装置に手を近づけるなどしたときには、温度の異なる物体が急に現れるので、赤外線センサが赤外放射の急激な増加を検出するので、この変化を所定の閾値と比較することにより使用者の使用動作を認識できる。つまり、迷光や外乱の影響を受けることなく安定した動作を得ることができる。
【００１６】
複数の素子を用いて赤外放射のイメージを捉え、この赤外放射のイメージの変化を求めて、この変化が所定以下になったときに切換部を止水状態に切換えるようにした場合（請求項２）には、使用者による自動給水装置の使用動作をモニタして、吐水を続けるか止水状態に切り換えるかの判断を行なうことができる。このとき、使用者の手などの対象物の温度は給水装置から供給される水や湯などにより幾らか温度変化するものであるが、この対象物からの赤外放射をイメージとして取り込んで、その変化を求めることにより、使用者による使用動作の動きを赤外放射のイメージの変化として映像的に捉えることができる。つまり、使用者による使用動作があるときには吐水し続け、動きが止まれば止水することができる。
【００１７】
給水部分に向けて光を照射する一方、対象物によって反射した反射光を検出し、この反射光が検出されなくなったときに使用者の使用動作の終了を検知して切換部を止水状態に切換えるようにした場合（請求項３）には、使用者の手などの対象物の存在を赤外放射以外の方法で確認することができ、この対象物が給水部分から無くなったときに止水することができる。つまり、止水動作を確実に行なって、無駄な吐水を防止できる。
【００１８】
請求項４に記載の本発明の自動給水装置は、感知部に給水部分における赤外放射を測定する赤外線センサを設けているので、人体などから放射される赤外線を検出して吐水状態への切換えを行なうことができる。また、この赤外線センサで用いられる赤外線の波長は、一般的な反射型センサにおいて用いられる赤外線の波長と異なっているので、周囲に赤外線反射方式の反射型センサを有する機器があったとしても誤動作することがない。さらに、外部から熱源となる赤外光が入射してもこれによって測定対象となる部分の温度が急速に変わらないかぎり、これによって赤外線センサが誤動作することがない。
【００１９】
そして、使用者が給水装置に手を近づけるなどしたときには、温度の異なる物体が急に現れたことによる給水部分の急激な温度変化を、制御部が感知信号の変化から検出することができ、この変化を所定の閾値と比較して使用者の使用動作を認識できる。つまり、迷光や外乱の影響を受けることなく安定した動作を得ることができる。
【００２０】
赤外線センサが複数の素子を用いて赤外放射のイメージを捉えるものであり、制御部が赤外放射のイメージの変化を求めて、この変化が所定以下になったときに切換部を止水状態に切換える制御信号を出力するようにした場合（請求項５）には、赤外線センサが使用者の手などの対象物からの赤外放射をイメージとして取り込むことができる。次いで制御部は、使用者による使用動作の動きをイメージの変化として映像的に捉え、使用者による使用動作があるときには吐水し続け、動きが止まれば止水することができる。
【００２１】
感知部が給水部分に向けて光を照射する投光部と対象物によって反射した反射光を受光する受光部とからなる反射型センサを有し、制御部が反射型センサによって使用者の使用動作を感知しなくなったときに切換部を止水状態に切り換える制御信号を出力するようにした場合（請求項６）には、使用者の手などの対象物の存在を反射型センサを用いて確認することができ、この対象物が給水部分から無くなったときに止水することができる。つまり、止水動作を確実に行なって、無駄な吐水を効果的に防止できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
図１〜４は本発明の自動給水装置１の第１実施例の構成を示す図であり、図１は正面図、図２は側面図、図３は内部回路の構成を示す図である。
【００２３】
本例の自動給水装置１は洗面台２の水平取付け面２ａ上に設置された吐水管３と、この吐水管３の前面部３ａに取り付けられて使用者による使用動作を感知する感知部４と、この感知部４からの感知信号Ｓ0 が送られる制御部５（図３のみに図示）と、この制御部５から送られる制御信号Ｓ1 によって止水状態と吐水状態の切り換えを可能とする切換部６（図３のみに図示）とを有している。
【００２４】
前記洗面台２には洗面ボール２ｂを形成しており、これによって吐水管３の吐水口３ｂから吐水される水が、図１，２において符号Ｍ1 に示す給水部分、つまり、洗面ボール２ｂ内に給水され、この給水部分Ｍ1 において使用者が手を洗うなどして、排水口２ｃ（図２）へと流れるように構成している。また、図１において、符号３ｃは測定対象となる波長の赤外線を透過可能な材料で形成された光透過窓を示しており、この光透過窓３ｃによって、感知部４を水から保護するように構成している。
【００２５】
前記感知部４は例えば人体から生じる波長１０μｍ程度の中間赤外線の赤外放射を測定対象として検出可能に構成された熱型赤外線検出素子を、縦横に複数並べて構成された熱型赤外線イメージセンサであり、この赤外線イメージセンサ４はその視野領域ｍに前記水の給水部分Ｍ1 が含まれるように取り付けている。すなわち、赤外線イメージセンサ４はその視野領域ｍ内における各部の温度を、とりわけ体温に近い温度を中心に精度よく赤外放射によって測定できるように構成している。また、赤外線イメージセンサ４の感知信号Ｓ0 は画像信号として出力される。
【００２６】
また、本例の場合、赤外線イメージセンサ４の視野領域ｍの高さ方向の範囲は、洗面ボール２ｂの底から水平取付け面２ａより幾らか低い高さの位置までである。つまり、図１において、使用者が給水部分Ｍ1 に使用者が手などの対象物を差し出すときに、この対象物が赤外線イメージセンサ４の視野領域ｍ内に入るので、赤外線イメージセンサ４が対象物からの赤外放射を受光でき、吐水口３ｂから水が吐水するように構成している。
【００２７】
なお、Ｍ2 およびＭ3 は、視野領域ｍ内でかつ非吐水領域である部分を示す。そして、この実施形態では、赤外線イメージセンサ４として、画素数（ドット数）が１０２４（３２×３２）個のものを採用した例を示す。また、本例の赤外線イメージセンサ４の各赤外線検出素子は熱型であり、これに入射する赤外線を吸収させることにより生じる温度上昇を利用したものである。すなわち、容易に小型化でき長寿命で消費電力が少ないという利点がある。しかしながら、この赤外線検出素子に強誘電薄膜を設けて、量子型の赤外線検知を行なうものとしてもよい。
【００２８】
前記切換部６は例えば吐水管３を流れる水の吐水および止水を電気的に制御可能とする電磁弁であり、前記制御部５は例えば演算処理を行なうマイクロコンピュータ１０と、記憶部（メモリ）１１と、アラーム表示回路１２と、前記電磁弁６の駆動回路１３とを有している。また、１４は制御部５を駆動するための乾電池などの電源であり、１５は電源１４からの電力を各回路１０〜１３に供給する低電圧電圧監視回路である。
【００２９】
また、メモリ１１にはマイクロコンピュータ１０が感知信号Ｓ0 を受け取って、電磁弁駆動回路１３を介して制御信号Ｓ1 を出力するための必要な信号処理の手順を示す処理プログラム２０が記録されていると共に、このプログラム２０の動作に伴って赤外放射のイメージＡ，イメージＢを記憶するバッファ２１，２２を設けている。
【００３０】
図４は前記プログラム２０が示す手順に従った制御部５による動作の一例を説明することにより、給水装置における自動給水方法の一例を説明する図であり、図５は赤外線イメージセンサ４から得られる赤外放射のイメージの一例を示す図である。
【００３１】
図４において、Ｓ１は赤外線イメージセンサ４から感知信号Ｓ0 を入力して、これをイメージＡとしてバッファ２１へ格納するステップである。このときのイメージＡの一例として図５に示したものを挙げることができる。図５（Ａ）に示すように、イメージＡにおいて洗面ボール２ｂの各部の温度がほゞ同じであるので、赤外放射は各部においてほゞ同レベルの低い温度を示す信号となっている。
【００３２】
図４における、Ｓ２は赤外線イメージセンサ４からさらに感知信号Ｓ0 を入力して、この新規のイメージをイメージＢとしてバッファ２２へ格納するステップである。
【００３３】
Ｓ３は前記バッファ２１，２２に格納されたイメージＡ，Ｂの差分を求めて、その変化を抽出するステップである。すなわち、予めバッファ２１に記録されている前回の感知信号Ｓ0 に基づくイメージＡと、今回ステップＳ２に基づいて検出したイメージＢの差分を求めることで、その短い時間内において変化した赤外放射のイメージの変化量（各画素における赤外線の検出強度の差の絶対値）を求めることができる。
【００３４】
Ｓ４は前記イメージＡ，Ｂの各画素における変化量の和を求めこれを所定の閾値Ｔｈａと比較するステップである。このステップＳ４において前記変化量の和が閾値Ｔｈａよりも大きく、イメージＡ，Ｂにおける変化が大きいと判断した場合にはステップＳ６にジャンプし、小さい場合にはステップＳ５に処理を進める。
【００３５】
ここで、使用者が何もしていない状態においては、たとえ近くの反射型センサから赤外線（近赤外線）などが入射しても、本例の赤外線イメージセンサ４はこれに影響されることがない。また、外部から太陽光などの熱線が入射しても、これによって洗面ボール２ｂの温度が短い時間内に急激に上昇することはないので、ステップＳ４においてイメージの変化が大きいと判断されることはない。つまり、従来は誤動作の原因となっていたものによって自動給水装置１が誤動作することはない。
【００３６】
一方、使用者が自動給水装置１の給水部分Ｍ1 に手（対象物）を差し延べるなどした場合には、温度の異なる物体による赤外線が急激に赤外線イメージセンサ４によって検出されるので、この赤外線イメージセンサ４からの感知信号Ｓ0 には、図５（Ｂ）に示すように対象物から放射させる赤外線によるイメージ３０が含まれている。前記ステップＳ２において、前記イメージ３０を含む赤外放射のイメージＢが取り込まれる。なお、図５（Ｂ）に示すイメージ３０は使用者の手を示している。
【００３７】
そして、ステップＳ３において、図５（Ｃ）に示すようなイメージＡ，Ｂの変化が検出され、符号３１に示すように、使用者の手によって生じた急激な温度変化が大きく検出される。したがって、ステップＳ４において、イメージＡ，Ｂの変化が大きいと判断され、ステップＳ６にジャンプする。
【００３８】
Ｓ５は、今検出したイメージＢを一つ前のイメージＡとしてバッファ２１に格納するステップである。そして、前記ステップＳ２にジャンプすることにより、前記ステップＳ２〜Ｓ５の処理を繰り返す。なお、この繰り返し周期を早くすることで自動給水装置１は使用者の使用動作に敏感に反応することができる。また、この繰り返し周期を遅くする（時間待ちを設ける）ことにより、消費電力の削減を図ることができる。
【００３９】
加えて、前記ステップＳ４における変化量の閾値ＴｈａはステップＳ２〜Ｓ５の繰り返し周期の長さと温度変化の大きさに合わせて適宜調整されるものであり、この閾値Ｔｈａは例えば可変抵抗やロータリースイッチなど、ツマミの位置調整などからなる閾値設定部１１ａによって外部から調整可能に構成することが望ましい。
【００４０】
Ｓ６は前記ステップＳ４においてイメージＡ，Ｂの変化が大きいと判断されたときに実行され、前記電磁弁駆動回路１３を用いて電磁弁６を開弁させるための制御信号Ｓ1 を出力するステップである。これによって電磁弁６が吐水状態になり、使用者は自動給水装置１を使用することができる。
【００４１】
Ｓ７はバッファ２２のイメージＢを一つ前のイメージＡとしてバッファ２１へ移す処理を行なうステップである。
【００４２】
Ｓ８は赤外線イメージセンサ４からさらに感知信号Ｓ0 を入力して、この新規のイメージをイメージＢとしてバッファ２２へ格納するステップである。このとき、得られる赤外放射のイメージＢにおいて、図５（Ｄ）の符号３２が示す使用者の手による赤外放射のイメージは、図５（Ｂ）に示す前回のイメージにおける符号３０が示す使用者の手による赤外放射のイメージと比べて、使用者の使用動作に応じて幾らか変化する。
【００４３】
Ｓ９は前記バッファ２１，２２に格納されたイメージＡ，Ｂの差分を求めて、その変化を抽出するステップである。すなわち、前記バッファ２１に記録されている前回のイメージＡと、今回のイメージＢの差分を求めることで、その短い時間内において変化した赤外放射のイメージの変化量（差の絶対値）を求めることができる。図５（Ｅ）の符号３３は、ステップＳ９によって求められた、使用者の使用動作に応じたイメージ３０，３２の変化量に基づく動作のイメージである。
【００４４】
Ｓ１０は前記イメージＡ，Ｂの各画素における変化量の和を求めこれを所定の閾値Ｔｈｂと比較するステップである。このステップＳ４において前記変化量の和が閾値Ｔｈｂよりも大きく、イメージＡ，Ｂにおける変化が大きいと判断した場合にはステップＳ７にジャンプして、前記ステップＳ７〜Ｓ１０の処理を繰り返し、小さい場合にはステップＳ１１に処理を進める。
【００４５】
つまり、使用者が手などの対象物を動かしている限り、前記ステップＳ９の処理によって、赤外放射のイメージＡ，Ｂの変化量から使用者による使用動作が、動作のイメージ３３として検出され、この使用動作がなくならない限り吐水することができる。
【００４６】
また、自動給水装置１からの給水に伴って使用者の手などの各部の温度が変化するので、図５（Ｆ）において符号３４に示す赤外放射のイメージに示すように、温度の低下部分３４ａや、手によって温められた水による温度の上昇部分３４ｂなどが生じるが、これらも時々刻々と変化するものであるため、前記ステップＳ９の処理によって得られる動作のイメージは、図５（Ｇ）において符号３５に示すようなものとなって現れる。
【００４７】
つまり、使用者が赤外線イメージセンサ４の視野領域ｍ内において手などの対象物を動かしている限り、自動給水装置１は吐水を続けることができる。
【００４８】
なお、ステップＳ７〜Ｓ１０の繰り返し周期も任意の待ち時間を設けるなどして、調整することができ、この周期を早く設定して自動給水装置１は使用者の使用動作に敏感に反応することも、周期を遅く設定して消費電力の削減を図ることも可能である。また、前記ステップＳ１０における変化量の閾値ＴｈｂはステップＳ７〜Ｓ１０の繰り返し周期の長さと温度変化の大きさに合わせて適宜調整されるものであり、例えば可変抵抗やロータリースイッチなど、ツマミの位置調整などからなる閾値設定部１１ｂによって外部から調整可能に構成することが望ましい。
【００４９】
使用者が使用動作を終えて、手や対象物を赤外線イメージセンサ４の視野領域ｍの外に出すと、赤外線イメージセンサ４によって検出されるイメージは、図５（Ｈ）に示すように、流れる水によるイメージ３６のみになる。また、このイメージ３６には変化が少ないので、前記ステップＳ９によって求められる動作のイメージは、図５（Ｉ）において符号３７に示すように変化の少ないものとなる。したがって、使用者が使用動作を終えると、前記ステップＳ１０においてイメージＡ，Ｂの変化が小さいと判断される。
【００５０】
Ｓ１１は前記ステップＳ１１においてイメージＡ，Ｂの変化が小さいと判断されたときに実行され、前記電磁弁駆動回路１３を用いて電磁弁６を閉弁させるための制御信号Ｓ1 を出力するステップである。これによって電磁弁６が止水状態になり、使用者は自動給水装置１を終了することができる。そして、前記ステップＳ５にジャンプする。
【００５１】
前記閾値Ｔｈａは自動給水装置１が給水を始めるために必要なイメージＡ，Ｂの変化量を定めるものであり、閾値Ｔｈａは太陽光などによる温度上昇などの外乱が原因となって自動給水装置１が誤動作しない程度に大きく、使用者による使用動作を捉えられる程度に小さくする必要がある。また、閾値Ｔｈｂは使用者による使用動作の継続を検出できる程度に小さく、使用者による使用動作の終了時に給水を止められる程度に大きくする必要がある。したがって、前記閾値設定部１１Ａ，１１ｂによって、自動給水装置１の設置後に調整できるようにすることが望ましい。
【００５２】
なお、本発明は、赤外線イメージセンサ４として用いる赤外線検出素子の数を上述したものに限定されるものではないことはいうまでもない。すなわち、赤外線検出素子の数を多くすることにより、前記イメージＡ，Ｂをより詳細に捉えて、的確な判断を行なうことが可能である。
【００５３】
しかしながら、赤外線イメージセンサ４が有する赤外線検出素子の数を少なくして、赤外線イメージセンサ４にかかるコストを削減することも可能である。また、赤外線検出素子の数を少なければ少ないほど、制御部５によって扱うイメージＡ，Ｂの情報量を少なくすることができ、それだけマイクロコンピュータ１０による処理を軽くして消費電力を削減し、製造コストを削減することも可能である。つまり、赤外線検出素子の数は複数（２個以上）あればこれを赤外線イメージとして捉えて、上述した信号処理を行なうことが可能である。
【００５４】
図６〜８は本発明の第２実施例である自動給水装置１’の構成を示す図であり、図６はその全体構成を示す側面図、図７は回路構成を示す図、図８はこの自動給水装置１’における自動給水方法の例を説明する図である。図６〜８において、図１〜５に示したものと同じ符号を付した部材は同一または同等の部材であるからその詳細な説明を省略する。
【００５５】
図６，７において、４０は視野領域ｍの全体における赤外放射を受けてその温度を測定する一つの赤外線受光素子を有する赤外線センサである。また、４１は少なくとも給水部分Ｍ1 を含む方向に赤外線Ｌ1 を照射することにより使用者に向けて例えば赤外線Ｌ1 を投光する投光部４１ａと、使用者の手などの対象物に当たって反射した赤外線Ｌ2 を受光することによって使用者による反射光を検出する受光部４１ｂとを有する赤外線反射方式の反射型センサである。つまり、本例の自動給水装置１’において、感知部は赤外線センサ４０と反射型センサとからなる。
【００５６】
また、図７に示す、Ｓ2 は赤外線センサ４０の感知信号であり、Ｓ3 は反射型センサ４１の感知信号である。４２は本例の自動給水装置１’における自動給水の手順を示す処理プログラム、４３，４４は温度を記録するバッファである。
【００５７】
図８において、Ｓ２０は赤外線センサ４０を用いて感知信号Ｓ2 を入力し、この感知信号Ｓ2 が示す温度を温度Ａとして前記バッファ４３に記録するステップである。
【００５８】
Ｓ２１は新たに赤外線センサ４０から感知信号Ｓ2 を入力し、この感知信号Ｓ2 が示す温度を温度Ｂとして前記バッファ４４に記録するステップである。
【００５９】
Ｓ２２はバッファ４３，４４を参照して前記温度Ａ，Ｂの変化を抽出するステップである。
【００６０】
Ｓ２３は温度Ａ，Ｂの変化量（検出温度Ａ，Ｂの差の絶対値）が所定の閾値Ｔｈａ’に比べて大きいかどうかを判断するステップであり、大きい場合はステップＳ２５にジャンプし、小さい場合はステップＳ２４に処理を進める。
【００６１】
Ｓ２４は温度Ｂを一つ前の温度Ａとしてバッファ４４のデータをバッファ４３に転送するステップである。
【００６２】
Ｓ２５は前記ステップＳ２３において温度Ａ，Ｂの変化量が所定の閾値Ｔｈａ’に比べて大きいと判断された場合に実行されるステップであり、電磁弁６を開弁して吐水を開始するステップである。
【００６３】
すなわち、本例の自動給水装置１’は、赤外線センサ４０によって検出される感知信号Ｓ2 を用いて視野領域ｍの温度変化が所定の閾値Ｔｈａ’以上であるときに、電磁弁６を開くように制御する。したがって、投光部４１ａは周期的に赤外光を発光する必要がなく、自動給水装置１’の消費電力を削減できるだけでなく、吐水開始が赤外線センサ４０によって検出される赤外放射によるものであるので、近くに同じ反射型センサが配置されていたとしても誤動作することがない。
【００６４】
また、視野領域ｍの温度変化を閾値Ｔｈａ’と比較する処理は極めて簡単な処理であるのでマイクロコンピュータ１０において実行する処理を軽くすることができ、これによって制御部５の消費電力を小さくすることもできる。
【００６５】
Ｓ２６は反射型センサ４１の投光部４１ａを用いて赤外光Ｌ1 を出射するステップである。
【００６６】
Ｓ２７は受光部４１ｂを用いて対象物による反射光Ｌ2 を受光するステップである。なお、ステップＳ２６，Ｓ２７はほゞ同時に行なうことができ、このとき反射型センサ４１から得られる感知信号Ｓ3 を用いて、吐水領域Ｍ1 に手などの対象物が存在するかどうかを検出することができる。
【００６７】
Ｓ２８は前記感知信号Ｓ3 を用いて反射光Ｌ2 の強度を所定の閾値Ｔｈｂ’と比較するステップである。ここで、反射光Ｌ2 が閾値Ｔｈｂ’より大きいときは前記ステップＳ２６に戻って、Ｓ２６〜Ｓ２８の処理を繰り返す。一方、反射光Ｌ2 が閾値Ｔｈｂ’以下であるときには、次のステップＳＳ９に処理を移す。
【００６８】
Ｓ２９は前記電磁弁６を閉じるための制御信号Ｓ1 を出力するステップである。次いで、前記ステップＳ２４にジャンプする。
【００６９】
すなわち、本例の自動給水装置１’は、反射型センサ４１の感知信号Ｓ3 を用いて視野領域ｍから対象物が無くなったことを検出したときに電磁弁６を閉じるように制御する。つまり、止水時に反射型センサ４１を用いて対象物の存在を確認するので、使用者の手などの対象物が吐水領域Ｍ1 を離れたときには、給水を確実に止めることができる。特に、自動給水装置１’から供給される水や湯の流れによって温度変化が生じても、これに影響されることなく止水できるので、より確実に動作させることができる。
【００７０】
なお、上述の例では吐水開始の判断において赤外線センサ４０の感知信号Ｓ2 を専ら用いた例を示しているが、反射型センサ４１からの感知信号Ｓ3 を用いて判断をより正確に行うようにすることも可能である。同様に、前記赤外線センサ４０の代わりに、第１実施例において詳述したような赤外線イメージセンサ４を用いて、制御部５が撮像したイメージを画像処理することにより、的確な判断を行うようにしてもよいことはいうまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００７１】
【図１】本発明の自動給水装置の第１実施例を示す正面図である。
【図２】前記自動給水装置の側面図である。
【図３】前記自動給水装置の電気的な回路構成を説明する図である。
【図４】給水装置における自動給水方法の一例を説明する図である。
【図５】検出される赤外放射のイメージの例を示す図である。
【図６】本発明の自動給水装置の第２実施例を示す側面図である。
【図７】前記自動給水装置の電気的な回路構成を説明する図である。
【図８】給水装置における自動給水方法の一例を説明する図である。
【図９】従来の自動給水装置の例を説明する図である。
【符号の説明】
【００７２】
１    自動給水装置（給水装置）
４    赤外線センサ（感知部）
５    制御部
６    電磁弁（切換部）
Ｍ1   給水部分
Ｓ0   感知信号
Ｓ1   制御信号
Ｔｈａ，Ｔｈｂ  閾値
１’  自動給水装置（給水装置）
４０  赤外線センサ（感知部）
４１  反射型センサ（感知部）
４１ａ  投光部
４１ｂ  受光部
Ｌ1   照射した光
Ｌ2   反射光
Ｓ2 ，Ｓ3   感知信号
Ｔｈａ’，Ｔｈｂ’  閾値
【図１】
2005061079.tif 000003
【図２】
2005061079.tif 000004
【図３】
2005061079.tif 000005
【図４】
2005061079.tif 000006
【図５】
2005061079.tif 000007
【図６】
2005061079.tif 000008
【図７】
2005061079.tif 000009
【図８】
2005061079.tif 000010
【図９】
2005061079.tif 000011